Hőkezelés „négy tűz”

1. Normalizálás

A „normalizálás” szó nem jellemzi a folyamat jellegét. Pontosabban, egy homogenizálási vagy szemcsefinomítási eljárásról van szó, amelynek célja, hogy az összetétel az egész alkatrészben egységes legyen. Termikus szempontból a normalizálás az ausztenitesítő hevítő szakasz utáni, mozdulatlan vagy szellős hűtési folyamat. A munkadarabot jellemzően körülbelül 55°C-kal az Fe-Fe3C fázisdiagram kritikus pontja fölé melegítik. Ezt a folyamatot melegíteni kell a homogén ausztenites fázis eléréséhez. A ténylegesen alkalmazott hőmérséklet az acél összetételétől függ, de általában 870°C körül van. Az öntött acél inherens tulajdonságai miatt a normalizálást általában a bugák megmunkálása, valamint az acélöntvények és kovácsolt darabok edzése előtt végzik. A levegővel edzett acélok nem minősülnek normalizált acélnak, mivel nem szerzik meg a normalizált acélokra jellemző perlites mikroszerkezetet.

2. Lágyítás

A lágyítás szó olyan kezelési módszert jelöl, amely során megfelelő hőmérsékleten melegítik és tartják, majd megfelelő sebességgel hűtik, főként a fém lágyítása érdekében, miközben más kívánt tulajdonságokat vagy mikroszerkezeti változásokat érnek el. A lágyítás okai többek között a jobb megmunkálhatóság, a könnyebb hidegalakíthatóság, a jobb mechanikai vagy elektromos tulajdonságok, valamint a megnövekedett méretstabilitás. A vasalapú ötvözetekben a lágyítást általában a felső kritikus hőmérséklet felett végzik, de az idő-hőmérséklet kombináció a hőmérséklet-tartományban és a hűtési sebességben széles skálán mozog, az acél összetételétől, állapotától és a kívánt eredményektől függően. Ha a lágyítás szót minősítő jelző nélkül használják, akkor az alapértelmezett érték a teljes lágyítás. Ha a feszültségmentesítés az egyetlen cél, akkor a folyamatot feszültségmentesítésnek vagy feszültségmentesítő lágyításnak nevezik. A teljes lágyítás során az acélt 90~180°C-ra hevítik A3 (hipoeutektoid acél) vagy A1 (hipereutektoid acél) fölé, majd lassan lehűtik, hogy az anyag könnyen vágható vagy hajlítható legyen. Teljes lágyítás esetén a hűtési sebességnek nagyon lassúnak kell lennie a durva perlit előállításához. A lágyítási folyamat során nincs szükség lassú hűtésre, mivel az A1 alatti hűtési sebesség ugyanazt a mikroszerkezetet és keménységet eredményezi.

3. Kioltás

A kioltás az acél alkatrészek gyors lehűtése az ausztenitesedési vagy oldódási hőmérsékletről, jellemzően 815 és 870 °C közötti tartományból. A rozsdamentes acél és a magas ötvözetű acél edzhető a szemcsehatáron lévő keményfém csökkentése vagy a ferrit eloszlásának javítása érdekében, de a legtöbb acél esetében, beleértve a szénacélt, az alacsony ötvözetű acélt és a szerszámacélt, a kioltás mikroszkopikus. Szabályozott mennyiségű martenzitet nyernek a szövetben. A cél a kívánt mikroszerkezet, keménység, szilárdság vagy szívósság elérése a lehető legkisebb maradékfeszültség, deformáció és repedés lehetőségével. A kioltószer acél edzésére való képessége a kioltóközeg hűtési tulajdonságaitól függ. A kioltási hatás az acél összetételétől, a kioltószer típusától és a kioltószer felhasználási körülményeitől függ. A kioltórendszer kialakítása és karbantartása szintén a kioltás sikerének kulcsa.

4. Edzés

Ennél a kezelésnél az előzőleg edzett vagy normalizált acélt általában az alsó kritikus pont alatti hőmérsékletre melegítik, majd mérsékelt sebességgel lehűtik, főként a képlékenység és a szívósság növelése, de a mátrix szemcseméretének növelése érdekében is. Az acél megeresztése az edzés utáni újramelegítés, amelynek célja a mechanikai tulajdonságok bizonyos értékének elérése és a kioltási feszültség feloldása a méretstabilitás biztosítása érdekében. A megeresztést általában a felső kritikus hőmérsékletről történő kioltás követi.